1. 想自己學習無線電技術 怎麼學
不知你是不是電學專業的 如果是的話 你肯定學過《電路分析》《模擬電路》《數字電路》這些課程了 那麼你看看《高頻電子線路》(或者叫做通信電子線路)吧 另外推薦日本CQ協會出的一套關於無線電的書 其中有一本是鈴木雅臣寫的《高低頻電路設計與製作》 這本書很不錯 但是前提是你至少要讀過《模擬電路》以及《高頻電子線路》
如果你只是想了解這個領域的話 先看看《無線電》這本雜志吧 以及《業余無線電入門》這本書 看完你至少會知道無線電是什麼技術了
2. 鈴木雅臣 都出過哪些書求告知。
高低頻電路設計與製作
晶體管電路設計
實用電子電路設計叢書
3. 請高手指點protel中手動布局的原則以及如何製作多層板
PCB設計
隨著電子技術的進步, PCB (印製電路板)的復雜程度、適用范圍有了飛速的發展。從事高頻PCB的設計者必須具有相應的基礎理論知識,同時還應具有豐富的高頻PCB的製作經驗。也就是說,無論是原理圖的繪制,還是PCB 的設計,都應當從其所在的高頻工作環境去考慮,才能夠設計出較為理想的PCB。本文主要從高頻PCB 的手動布局、布線兩個方面,基於ProtelSE對在高頻PCB 設計中的一些問題進行研究。
1 布局的設計
Protel 雖然具有自動布局的功能,但並不能完全滿足高頻電路的工作需要,往往要憑借設計者的經驗,根據具體情況,先採用手工布局的方法優化調整部分元器件的位置,再結合自動布局完成PCB的整體設計。布局的合理與否直接影響到產品的壽命、穩定性、EMC (電磁兼容)等,必須從電路板的整體布局、布線的可通性和PCB的可製造性、機械結構、散熱、EMI(電磁干擾) 、可靠性、信號的完整性等方面綜合考慮。
一般先放置與機械尺寸有關的固定位置的元器件,再放置特殊的和較大的元器件,最後放置小元器件。同時,要兼顧布線方面的要求,高頻元器件的放置要盡量緊湊,信號線的布線才能盡可能短,從而降低信號線的交叉干擾等。
1.1 與機械尺寸有關的定位插件的放置
電源插座、開關、PCB之間的介面、指示燈等都是與機械尺寸有關的定位插件。通常,電源與PCB之間的介面放到PCB的邊緣處,並與PCB 邊緣要有3 mm~5 mm的間距;指示發光二極體應根據需要准確地放置;開關和一些微調元器件,如可調電感、可調電阻等應放置在靠近PCB 邊緣的位置,以便於調整和連接;需要經常更換的元器件必須放置在器件比較少的位置,以易於更換。
1.2 特殊元器件的放置
大功率管、變壓器、整流管等發熱器件,在高頻狀態下工作時產生的熱量較多,所以在布局時應充分考慮通風和散熱,將這類元器件放置在PCB上空氣容易流通的地方。大功率整流管和調整管等應裝有散熱器,並要遠離變壓器。電解電容器之類怕熱的元件也應遠離發熱器件,否則電解液會被烤乾,造成其電阻增大,性能變差,影響電路的穩定性。
易發生故障的元器件,如調整管、電解電容器、繼電器等,在放置時還要考慮到維修方便。對經常需要測量的測試點,在布置元器件時應注意保證測試棒能夠方便地接觸。
由於電源設備內部會產生50 Hz泄漏磁場,當它與低頻放大器的某些部分交連時,會對低頻放大器產生干擾。因此,必須將它們隔離開或者進行屏蔽處理。放大器各級最好能按原理圖排成直線形式,如此排法的優點是各級的接地電流就在本級閉合流動,不影響其他電路的工作。輸入級與輸出級應當盡可能地遠離,減小它們之間的寄生耦合干擾。
考慮各個單元功能電路之間的信號傳遞關系,還應將低頻電路和高頻電路分開,模擬電路和數字電路分開。集成電路應放置在PCB的中央,這樣方便各引腳與其他器件的布線連接。
電感器、變壓器等器件具有磁耦合,彼此之間應採用正交放置,以減小磁耦合。另外,它們都有較強的磁場,在其周圍應有適當大的空間或進行磁屏蔽,以減小對其他電路的影響。
在PCB的關鍵部位要配置適當的高頻退耦電容,如在PCB電源的輸入端應接一個10μF~100 μF的電解電容,在集成電路的電源引腳附近都應接一個0.01 pF左右的瓷片電容。有些電路還要配置適當的高頻或低頻扼流圈,以減小高低頻電路之間的影響。這一點在原理圖設計和繪制時就應給予考慮,否則也將會影響電路的工作性能。
元器件排列時的間距要適當,其間距應考慮到它們之間有無可能被擊穿或打火。
含推挽電路、橋式電路的放大器,布置時應注意元器件電參數的對稱性和結構的對稱性,使對稱元器件的分布參數盡可能一致。
在對主要元器件完成手動布局後,應採用元器件鎖定的方法,使這些元器件不會在自動布局時移動。即執行Edit change命令或在元器件的Properties選中Locked就可以將其鎖定不再移動。
1.3 普通元器件的放置
對於普通的元器件,如電阻、電容等,應從元器件的排列整齊、佔用空間大小、布線的可通性和焊接的方便性等幾個方面考慮,可採用自動布局的方式。
2 布線的設計
布線是在合理布局的基礎上實現高頻PCB 設計的總體要求。布線包括自動布線和手動布線兩種方式。通常,無論關鍵信號線的數量有多少,首先對這些信號線進行手動布線,布線完成後對這些信號線布線進行仔細檢查,檢查通過後將其固定,再對其他布線進行自動布線。即採用手動和自動布線相結合來完成PCB的布線。
在高頻PCB的布線過程中應特別注意以下幾個方面問題。
2.1 布線的走向
電路的布線最好按照信號的流向採用全直線,需要轉折時可用45°折線或圓弧曲線來完成,這樣可以減少高頻信號對外的發射和相互間的耦合。高頻信號線的布線應盡可能短。要根據電路的工作頻率,合理地選擇信號線布線的長度,這樣可以減少分布參數,降低信號的損耗。製作雙面板時,在相鄰的兩個層面上布線最好相互垂直、斜交或彎曲相交。避免相互平行,這樣可以減少相互干擾和寄生耦合。
高頻信號線與低頻信號線要盡可能分開,必要時採取屏蔽措施,防止相互間干擾。對於接收比較弱的信號輸入端,容易受到外界信號的干擾,可以利用地線做屏蔽將其包圍起來或做好高頻接插件的屏蔽。同一層面上應該避免平行走線,否則會引入分布參數,對電路產生影響。若無法避免時可在兩平行線之間引入一條接地的銅箔,構成隔離線。
在數字電路中,對於差分信號線,應成對地走線,盡量使它們平行、靠近一些,並且長短相差不大。
2.2 布線的形式
在PCB的布線過程中,走線的最小寬度由導線與絕緣層基板之間的粘附強度以及流過導線的電流強度所決定。當銅箔的厚度為0.05mm、寬度為1mm ~1.5 mm時,可以通過2A電流。溫度不會高於3 ℃,除一些比較特殊的走線外,同一層面上的其他布線寬度應盡可能一致。在高頻電路中布線的間距將影響分布電容和電感的大小,從而影響信號的損耗、電路的穩定性以及引起信號的干擾等。在高速開關電路中,導線的間距將影響信號的傳輸時間及波形的質量。因此,布線的最小間距應大於或等於0.5 mm,只要允許,PCB布線最好採用比較寬的線。
印製導線與PCB的邊緣應留有一定的距離(不小於板厚) ,這樣不僅便於安裝和進行機械加工,而且還提高了絕緣性能。
布線中遇到只有繞大圈才能連接的線路時,要利用飛線,即直接用短線連接來減少長距離走線帶來的干擾。
含有磁敏元件的電路其對周圍磁場比較敏感,而高頻電路工作時布線的拐彎處容易輻射電磁波,如果PCB中放置了磁敏元件,則應保證布線拐角與其有一定的距離。
同一層面上的布線不允許有交叉。對於可能交叉的線條,可用「鑽」與「繞」的辦法解決,即讓某引線從其他的電阻、電容、三極體等器件引腳下的空隙處「鑽」過去,或從可能交叉的某條引線的一端「繞」過去。在特殊情況下,如果電路很復雜,為了簡化設計,也允許用導線跨接解決交叉問題。
當高頻電路工作頻率較高時,還需要考慮布線的阻抗匹配及天線效應問題。
2.3 電源線與地線的布線要求
根據不同工作電流的大小,盡量加大電源線的寬度。高頻PCB應盡量採用大面積地線並布局在PCB的邊緣,可以減少外界信號對電路的干擾;同時,可以使PCB的接地線與殼體很好地接觸,使PCB的接地電壓更加接近於大地電壓。應根據具體情況選擇接地方式,與低頻電路有所不同,高頻電路的接地線應該採用就近接地或多點接地的方式,接地線短而粗,以盡量減少地阻抗,其允許電流要求能夠達到3倍於工作電流的標准。揚聲器的接地線應接在PCB 功放輸出級的接地點,切勿任意接地。
在布線過程中還應該及時地將一些合理的布線鎖定,以免多次重復布線。即執行EditselectNet命令在預布線的屬性中選中Locked就可以將其鎖定不再移動。
3 焊盤及敷銅的設計
3.1 焊盤與孔徑
在保證布線最小間距不違反設計的電氣間距的情況下,焊盤的設計應較大,以保證足夠的環寬。一般焊盤的內孔要比元器件的引線直徑稍微大一點,設計過大,容易在焊接中形成虛焊。焊盤外徑D 一般不小於(d+1.2)mm,其中d為焊盤內孔徑,對於一些密度比較大的PCB ,焊盤的最小值可以取(d+1.0) mm。焊盤的形狀通常設置為圓形,但是對於DIP封裝的集成電路的焊盤最好採用跑道形,這樣可以在有限的空間內增大焊盤的面積,有利於集成電路的焊接。布線與焊盤的連接應平滑過渡,即當布線進入圓焊盤的寬度較圓焊盤的直徑小時,應採用補淚滴設計。
需要注意的是,焊盤內孔徑d的大小是不同的,應當根據實際元器件引線直徑的大小加以考慮,如元件孔、安裝孔和槽孔等。而焊盤的孔距也要根據實際元器件的安裝方式進行考慮,如電阻、二極體、管狀電容器等元件有「立式」、「卧式」兩種安裝方式,這兩種方式的孔距是不同的。此外,焊盤孔距的設計還要考慮元器件之間的最小間隙要求,特別是特殊元器件之間的間隙需要由焊盤間的孔距來保證。
在高頻PCB中,還要盡量減少過孔的數量,這樣既可減少分布電容,又能增加PCB的機械強度。總之,在高頻PCB的設計中,焊盤及其形狀、孔徑與孔距的設計既要考慮其特殊性,又要滿足生產工藝的要求。採用規范化的設計,既可降低產品成本,又可在保證產品質量的同時提高生產的效率。
3.2 敷銅
敷銅的主要目的是提高電路的抗干擾能力,同時對於PCB散熱和PCB的強度有很大好處,敷銅接地又能起到屏蔽的作用。但是不能使用大面積條狀銅箔,因為在PCB的使用中時間太長時會產生較大熱量,此時條狀銅箔容易發生膨脹和脫落現象,因此,在敷銅時最好採用柵格狀銅箔,並將此柵格與電路的接地網路連通,這樣柵格將會有較好的屏蔽效果,柵格網的尺寸由所要重點屏蔽的干擾頻率而定。
在完成布線、焊盤和過孔的設計後,應執行DRC(設計規則檢查) 。在檢查結果中詳細列出了所設計的圖與所定義的規則之間的差異,可查出不符合要求的網路。但是,首先應在布線前對DRC進行參數設定才可運行DRC,即執行ToolsDesign Rule Check命令。
4 結束語
高頻電路PCB的設計是一個復雜的過程,涉及的因素很多,都可能直接關繫到高頻電路的工作性能。因此,設計者需要在實際的工作中不斷研究和探索,不斷積累經驗,並結合新的EDA (電子設計自動化)技術才能設計出性能優良的高頻電路PCB。
4. 高頻電子電路的製作方法
這是一整個工業體系,哪有什麼一定的製作方法,只能說有些設計製作的要點,以下是高頻電子電路電磁兼容設計要點:
電磁兼容的問題常發生於高頻狀態下,個別問題(電壓跌落與瞬時中斷等)除外。高頻思維,總而言之,就是器件的特性、電路的特性,在高頻情況下和常規中低頻 狀態下是不一樣的,如果仍然按照普通的控制思維來判斷分析,則會走入設計的誤區。比如:
電容的高頻等效特性
電容,在中低頻或直流情況下,就是一個儲能組件,只表現為一個電容的特性,但在高頻情況下,它就不僅僅是個電容了,它有一個理想電容的特性,有漏電流
(在高頻等效電路上表現為R),有引線電感,還在導致電壓脈沖波動情況下發熱的ESR(等效串聯電阻)。第一,按照常規思路,1/2πfc是電容的容抗,應該是頻率越高,容抗越小,濾波效果越好,即越高頻的雜波越容易被泄放掉,但事實並非如此,因為引線電感的存在,一支電容僅僅在其1/2πfc=2πfL等式成立的時候,才是整體阻抗最小的時候,濾波效果才最好,頻率高了低了都會濾波效果下降,由此就可以分析出結論,為什麼在IC的VCC端都會加兩支電容,一支電解的,一支瓷片的,並且容值一般相差100倍以上多一點。就是兩支不同的電容的諧振頻率點岔開了一段距離,既利於對稍高頻的濾波,也利於對較低頻的濾波。
線纜或PCB布線的高頻等效特性
其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性,無論高低頻,走線電阻都是客觀存在,但對於走線電感,則只在較高頻時候才可以顯現得出來。另外就是還
有一 個分布電容的存在,但是,在導線附近沒有導體的時候,這個分布電容有也是白搭,就像沒有男人,女人也不能生孩子一樣,這是一個需要兩個導體才可以發揮的作用。
磁環和磁珠的高頻等效特性
但磁環和磁珠的高頻等效特性卻不得不提一下,因為磁環對高頻脈動的吸波作用,與電感的表現有點類似,所以經常被認為是電感特性,但事實上錯了,磁環是個電阻特性,不過這個電阻有點特別,它的阻值大小是頻率的函數R(f),如此的話,在一個帶有高頻波動的信號穿過磁珠的時候,高頻波動會因為I2R的作用而發熱,將波動干擾經過電能——磁能——熱能的轉化過程,所以在導線上波動比較強烈的時候,磁環摸起來會是溫的。
高頻情況下的EMC設計技術
以上是EMC專業中高頻思維的基礎知識,有了這些,一系列的設計經驗都可以迎刃而解了。比如:IC的VCC端為何加裝兩只電容,一隻電解電容,一隻瓷片電容,是因為電容的高頻等效特性,引線電感和電容的串聯導致其綜合阻抗隨頻率而變化,而在WL=(1/WC)的頻率點上,是其阻抗最小的點。而且兩個電容分別有自己的最小阻抗點,分別對應不同的頻率點,以便於為IC不同頻率范圍的供電需求提供電流。
靜電工作台的接地導線用寬的銅皮帶和金屬絲網蛇皮管,而不是黃綠的圓形接地線纜,圓形接地線纜的走線電感量偏大,不利於高頻靜電電荷的泄放。線纜和線纜之間的間距不宜太近,否則會因為導線分布電容的存在而導致信號線纜之間出現串擾,當然,信號線對地線的耦合那又最好是近一點,這樣,信號線上的 波動干擾可以方便的泄放到地線上去。
5. 如何區分電路原理圖中的高低頻電路部分
看不清圖,不過可以這樣去看一個電路圖,
首先看明白電路的功能,不懂的可以網路,在弄明白實現這個功能需要哪些工作條件,這個工作條件就有涉及到信號頻率的,高低頻是相對的,一般普通的IO是低頻的,如涉及到時鍾,就有可能是高頻的,還有像鎖相環,濾波器啊這類就是高頻電子的范疇。
高頻方面推薦你看 《射頻電路設計:理論與應用》-路德維格。
比較容易入門,不過需要學過高數微積分、線性代數(會有涉及,其實看不懂可以跳過)、大學物理來看才比較容易理解。
6. 有沒有實用類型高頻電路的書,合適初學者的
<高低頻電路設計與製作>
這本還可以,也是鈴木雅臣寫,看好咯,也是他寫的,內容是和晶體管電路設計是差不多的,但多出了高頻電路出來,其實,高頻電路和低頻電路上來說是差不多的,不同的是考慮的因素很多而已,理論在這里就顯得非常的重要了,你想邊動手邊學,那就不太可能了,要用到的儀器太高級了,一個二手的100MHZ的示波器都是三四萬塊錢的
7. 哪種正弦波振盪器形式是設計高精度、偏低頻信號源的優先選擇
正弦波振盪器在無線電技術領域應用十分廣泛,在電子測量中,正弦波信號必不可少的基準信號源。正弦波振盪器主要有決定振盪頻率的選頻網路和維持振盪的正反饋放大器組成。
正弦波振盪器可分為有LC振盪器、RC振盪器、石英晶體振盪器等。本論文主要講述了高頻高精度的石英晶體正弦波振盪器的產生。介紹了該振盪器的基本工作原理、設計電路、性能和測試指標等。此外,還具體說明了電路設計的製作過程和元器件的檢測、安裝、焊接、調試等過程。闡述了技術指標要求測試方法和數據記錄。並對實測數據進行了分析和總結。由於在工程應用上對高頻信號的要求穩定度極高,因此我所設計的基於石英晶體正弦波振盪器具有體積小、頻率准確度和穩定度高、受外界干擾小、工作溫度范圍寬的特點。石英晶體元器件作為優良的頻率選擇與控制器件,用途極為廣泛,現在向高基頻、高性能、高可靠和微小化發展。